package dataStruct;

/**
 * 顺序存储是指利用用长度为(2^i-1)数组存储深度为i的二叉树，
 * 这种存储方法会造成一定的空间浪费。
 */
class ArrayBinTree<T>{
	//使用数组来记录该树的所有子节点
	private Object[] datas;
	private int DEFAULT_DEEP=8;
	//保存该树的深度
	private int deep;
	private int arraySize;
	//以默认深度来创建二叉树
	public ArrayBinTree(){
		this.deep=DEFAULT_DEEP;
		this.arraySize=(int)Math.pow(2, deep)-1;
		datas=new Object[arraySize];
	}
	//以指定深度来创建二叉树
	public ArrayBinTree(int deep){
		this.deep=deep;
		this.arraySize=(int)Math.pow(2, deep)-1;
		datas=new Object[arraySize];
	}
	//以指定深度、指定根节点来创建二叉树
	public ArrayBinTree(int deep,T data){
		this.deep=deep;
		this.arraySize=(int)Math.pow(2, deep)-1;
		datas=new Object[arraySize];
		datas[0]=data;
	}
	/**
	 * 为指定节点添加子节点
	 * @param index 需要添加子节点的父节点的索引
	 * @param data 新子节点的数据
	 * @param left 是否为左节点
	 */
	public void add(int index,T data,boolean left){
		if(datas[index]==null){
			throw new RuntimeException(index+"处节点为空，无法添加子节点！");
		}
		if(2*index+1>=arraySize){
			throw new RuntimeException("树底层的数组已满，树越界异常！");
		}
		//添加左子节点
		if(left){
			datas[2*index+1]=data;
		}else{
			datas[2*index+2]=data;
		}
	}
	//判断二叉树是否为空
	public boolean empty(){
		//根据根元素来判断二叉树是否为空
		return datas[0]==null;
	}
	//返回根节点
	public T root(){
		return (T)datas[0];
	}
	//返回指定节点（非根节点）的父节点
	public T parent(int index){
		return (T)datas[(index-1)/2];
	}
	//返回指定节点（非叶子节点）的左子节点
	public T left(int index){
		if(2*index+1>=arraySize){
			throw new RuntimeException("该子节点为叶子节点，无子节点");
		}
		return (T)datas[index*2+1];
	}
	//返回指定节点的右子节点
	public T right(int index){
		if(2*index+1>=arraySize){
			throw new RuntimeException("该子节点为叶子节点，无子节点");
		}
		return (T)datas[index*2+2];
	}
	//返回二叉树的深度
	public int deep(int index){
		return deep;
	}
	//返回指定节点的位置
	public int pos(T data){
		//该循环实际上就是按广度遍历来搜索每个节点
		for(int i=0;i<arraySize;i++){
			if(datas[i].equals(data)){
				return i;
			}
		}
		return -1;
	}
	public String toString(){
		return java.util.Arrays.toString(datas);
	}
}
public class ArrayBinTreeDemo {
	public static void main(String[] args) {
		ArrayBinTree<String> binTree=new ArrayBinTree<String>(4,"根");
		binTree.add(0,"第二层右子节点",false);
		binTree.add(2,"第三层右子节点",false);
		binTree.add(6,"第四层右子节点",false);
		System.out.println(binTree);
	}
}
